旅客列车WIFI信号对车载设备的影响研究

发布时间：2017-10-18 21:05

  本文关键词：旅客列车WIFI信号对车载设备的影响研究

  更多相关文章： 电磁兼容 WIFI 屏蔽机箱 缝隙泄露 场分布 屏蔽效能

【摘要】：随着高速宽带移动通信和互联网等信息技术的飞速发展,人们对信息技术的依赖程度越来越高,网络信息服务逐渐成为21世纪人们生存的刚需。随着中国轨道交通行业的快速发展,研究推进旅客列车的WIFI网络建设逐渐成为改善旅客旅行体验的重心。在此背景下,本文对构建列车WLAN网络的WIFI信号与车载设备之间的电磁兼容性进行了深入的研究。首先,本文介绍了旅客列车WIFI系统的完整结构,从构建WLAN到连接网络和维护等,均作了详细的讲解。根据WIFI设备的工作过程及工作特点,对WIFI的底层协议——802.11协议做了简要的讲解。列车使用WIFI技术构建WLAN,要求车厢内WIFI信号覆盖全面且信号强度可以支撑通信,本文对WIFI设备的辐射特性进行了分析研究,结合车厢特点、WIFI设备天线布置方式和电波传播损耗,计算得出了车厢内WIFI信号强度的分布图并通过对WIFI技术的传输特性验证了车厢内信号强度的可用性。从电磁兼容的角度,本文首先对WIFI设备的电磁兼容特性进行了分析和试验,验证了WIFI设备对相关国家标准的合规性。WIFI信号对车载设备的影响途径主要为车载设备金属机箱的缝隙泄露。通过缝隙天线理论,本文对缝隙后场的分布情况进行了推导计算,并根据镜像原理,最终得到机箱内场分布的近似数学表示式,并进行了编程仿真研究。对缝隙泄露问题,本文通过数值仿真,分别对缝隙天线辐射特性、影响缝隙泄露的因素、机箱内场分布、机箱内介质板对场分布的影响进行了研究分析。通过对机箱各种可能存在的情况下内场总体分布特性、各平面场分布特征、场驻波分量及机箱屏蔽效能的分析,最终得出结论,机箱内介质板的设置可以均衡机箱内电磁场能量,使机箱内电场场强峰值下降。本文提出使用辐射功率的方式评价机箱的屏蔽效能,相比参考点电场的评价方式,大大减小了结果的不确定度,去除了屏蔽效能中参考点的个体差异性,结果更加客观。本文对WIFI传输系统的通信特征进行了简要研究,得出了WIFI系统误码率和信噪比的关系,并通过结论验证了列车车厢内WIFI信号强度的可用性。最后,通过本文的研究结论,给出了避免干扰以及减小WIFI信号对车载设备影响的建议。
【关键词】：电磁兼容 WIFI 屏蔽机箱 缝隙泄露 场分布 屏蔽效能
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U270.38;TN92
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-17
• 1.1 研究背景及国内外研究现状11-14
• 1.2 论文研究意义及研究设想14-15
• 1.3 文章结构15-17
• 2 WIFI原理17-26
• 2.1 旅客列车WIFI系统概述17-18
• 2.2 WIFI网络工作过程及其竞争式访问原理18-25
• 2.2.1 IEEE 802.11网络技术概述18-20
• 2.2.2 IEEE 802.11工作过程管理20-24
• 2.2.3 WIFI竞争式访问24-25
• 2.3 本章小结25-26
• 3 旅客列车WIFI系统电磁辐射特征研究26-35
• 3.1 旅客列车WIFI设备个体电磁辐射发射特征研究26-28
• 3.2 旅客列车车内WIFI组网电磁辐射发射特征研究28-34
• 3.3 本章小结34-35
• 4 WIFI设备与车载设备电磁兼容性分析35-72
• 4.1 WIFI设备的传导发射和辐射发射特性研究35-40
• 4.1.1 旅客列车WIFI设备传导发射35-37
• 4.1.2 旅客列车WIFI设备辐射发射37-40
• 4.2 WIFI信号对机箱孔缝泄露的数学表示40-51
• 4.2.1 缝隙天线的辐射场42-48
• 4.2.2 箱体内的场分布48-51
• 4.3 WIFI信号对机箱缝隙泄露场特征研究的数值仿真分析51-66
• 4.3.1 缝隙泄露电磁场特征研究51-54
• 4.3.2 机箱泄露场的数值仿真分析54-60
• 4.3.3 机箱内介质板对电路的机箱内场的影响分析60-62
• 4.3.4 金属机箱的屏蔽效能研究62-65
• 4.3.5 以功率评价的屏蔽效能65-66
• 4.4 屏蔽机箱内电路抗扰度特性研究66-71
• 4.5 本章小结71-72
• 5 旅客列车车载WIFI通信特征研究72-79
• 5.1 旅客列车WIFI系统误码率和信噪比72-74
• 5.2 WIFI系统的通信抗干扰性能研究74-77
• 5.3 WtFI信号可能受到的干扰分析77-78
• 5.4 本章小结78-79
• 6 旅客列车WIFI系统对车载设备影响的综合考量79-82
• 6.1 旅客列车WIFI系统对车载设备影响的综合考量79-80
• 6.2 对旅客列车WIFI系统与车载设备共存的建议与展望80-82
• 参考文献82-86
• 作者简历86-87
• 学位论文数据集87

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6 路宏敏;罗朋;刘国强;余志勇;;有孔阵矩形机壳屏蔽效能研究[J];兵工学报;2009年06期

7 任晓明;傅正财;黄晓虹;孙伟;;雷击附近的格栅型空间屏蔽效能试验[J];低压电器;2010年09期

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1 郭东义;石立华;郭曜华;张杰;;一种基于频响函数测量脉冲磁场屏蔽效能的新方法[A];第十届全国抗辐射电子学与电磁脉冲学术年会论文集[C];2009年

2 李永明;郑春旭;罗屏;;一种可计算有孔箱体屏蔽效能的等效电路模型[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年

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5 刘畅;冯孝杰;张彭成;;抗电磁辐射材料屏蔽效能测试设备选型[A];第十五届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2005年

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1 本报记者 滕卉荣;安全？有效？[N];中国纺织报;2012年

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本文编号：1057126